《声速的测定》PPT课件(I)

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1、大学物理实验声速测定南京邮电大学物理实验教学中心二、实验目的1、学习测量空气中声速的两种方法：共振干涉法和相位比较法；2、加深对驻波和振动合成理论的理解；3、进一步熟悉示波器和信号发生器的使用；4、熟悉用逐差法处理数据。三、实验原理声速的测量方法是根据波动学理论:声波的频率由信号发生器直接读出，波长λ由共振干涉法或相位比较法分别测得。---------（1）四、仪器介绍信号发生器声速测定仪示波器---------（2）接收端只有在振动的波节点处，才可形成稳定的驻波，此时接收端转化成的电信号最强。ty五、实验内容1、共振干涉法图1发射波和接受波在示

2、波器上的合振动轨迹示意图相邻的同相点与反相点之间的相位差为相邻的同相点与反相点之间的距离为2．相位比较法六、实验步骤1、准备工作声速测定仪示波器CH2A信号发生器B压电陶瓷换能器S2S1图2共振干涉法连线示意图1、S1和S2的两个端面尽量调平行；2、信号发生器初始设置频率为37kHz；3、在35~38kHz范围内，旋转微调旋钮，以0.01KHz的步进值，搜索谐振频率，并保持在稳定的谐振状态。读取示波器荧光屏上信号振幅最大时的S2的位置，为减少读数误差，可在读数前反复模拟两次，观察各最大值的情况然后开始。yt1、共振干涉法2．相位比较法示波器的扫速

3、选择开关旋至x-y，A信号发生器B压电陶瓷换能器S2S1声速测定仪示波器CH1CH2读取示波器荧光屏上李萨如图形变为一三象限（或二四象限）的直线时的S2的位置。为减少读数误差，可在读数前反复模拟两次。注意事项1）作为超声波源，测试开始要仔细调节信号发生器的输出频率（约为37kHz）。使S1实现谐振，并保持在稳定的谐振状态，以使便于测试。如频率有飘移应调回。2）声波接收端S2的移动，是通过声速测定仪的丝杠、螺母构成的传动机构实现的，在实验过程中要注意避免空程差，在读数过程中不要退读。3）共振干涉法中要读取示波器荧光屏上正旋信号振幅最大时的S2的位置

4、，为减少读数误差，可在读数前反复模拟两次，观察各最大值的情况然后开始。4）示波器的调谐已经学过，如有遗忘请看实验教材。5）按数字信号发生器的“扫描”开关选择KHz的频率范围，按shift+8，系统复位。在实验中一定要按照老师的要求使用。图2谐振频率F=KHz，室温t=ºC,ps=,r=。序号iLi/mmΔLi=Li+5—Li/mm共振干涉法相位比较法共振干涉法相位比较法12345678910平均值数据表格逐差法处理数据对上述数据的处理，若采用两相邻极大值所对应的位置相减再取和得到λ，但这样则在计算时，出现中间数据点未起作用。在本实验中用逐差法处理

5、数据，即把10个数据分成两组，逐次求差算平均值λ。因则六、数据记录与计算f=37.XXXKHz,t=XX.X次数k位置Lk（cm）(cm)18.0622.36228.54439.0042.35249.48259.9522.380610.424710.8962.368811.384911.8502.3601012.312平均值（cm）2.364表1共振干涉法〔绝对不确定度保留一位有效数字，只进不舍〕结果表达式：〔绝对不确定度保留一位有效数字，只进不舍〕结果表达式：表2相位比较法次数k位置Lk（cm）(cm)15.2362.33825.70836.1

6、722.33646.63457.1062.34067.57478.0442.34688.51298.9802.344109.450（cm）2.341